Электрооборудование и силовое оборудование. Пособие. УТЦ. Балаковская АЭС

14

возбудителя равна 150 Гц, что соответствует шестикратной частоте вращения ТГ.

Временные интервалы проводимости ветвей, во время которых через излучатели может протекать ток анодного направления и, соответственно, ток катодного направления жестко связаны с положением ротора возбудителя.

Использовать слайд ¹ 10.

Интервалы проводимости ветвей и, тем самым, излучателей, в течение которых фаза питающего выпрямитель напряжения измениться на 120 электрических градусов соответствуют повороту ротора на величину базовой протяженности контрольной зоны, которая равна 20 геометрическим градусам или 1/18 оборота ротора или углу поворота ротора на два шага сетки размещения излучателей.

При повреждении ветви, происходящем при пробое вентиля и перегорании предохранителя, проводимость соответствующей ветви (анодной или катодной) нарушается и ток в излучателе этой ветви, при прохождении излучателем соответствующей контрольной зоны, рассматриваемой неподвижно относительно статора возбудителя, будет отсутствовать.

Токи излучателей, которые могут протекать через них, при перемещении каждого излучателя последовательно в двух соседних контрольных зонах имеют противоположные направления (анодное и катодное). Этими токами полностью определяется наличие или отсутствие проводимости 36 анодных и 36 катодных ветвей выпрямительного моста возбудителя.

Отметчик

Отметчик, закрепленный на роторе возбудителя имеет один цикловой зуб (0). На станине под отметчиком установлен датчик циклов (ДЦ) для распознавания номера поврежденной ветви выпрямителя.

Использовать слайды ¹ 9,10.

Токовые датчики ДТ1 и ДТ2 - устройства, имеющие индукционные плоские рамочные чувствительные элементы, расположены таким образом, что второй токовый датчик ДТ2 следует по направлению вращения ротора за первым токовым датчиком и удален от него на расстояние, которое равно трем шагам сетки размещения излучателей на роторе. При прохождении 36 излучателей под датчиками ДТ1 и ДТ2, за один оборот ротора возбудителя в них будет индуцироваться 36 пар сигналов соответствующих анодным и катодным токам всех ветвей вращающегося выпрямителя. Сигналы сопоставляются с анодными и катодными ветвями выпрямителя. Отсутствие сигнала говорит о повреждении той или иной ветви.

ÓÊÁÂ-1000 ÒÃ-1 4.

На работающем ТГ сигналы от датчиков вводятся только в рабочий комплект УКБВ-1000. Выбор рабочего комплекта осуществляется ключом SAC4 на п. А4 РЩБ, выходные цепи подключаются к рабочему комплекту. Тумблер на блоке "БР" рабочего УКБВ должен быть в положении "выходы", резервного - в положении "откл.".

Устройство позволяет определить четыре пробных вентиля или предохранителя вне зависимости от принадлежности их к одному или разным плечам выпрямителя. Информация высвечивается на блоке БР.

При токах ротора меньше 0,2 Iр.ном работа УКБВ блокируется и информация на блоке БР не высвечивается.

Выходные цепи УКБВ действуют:

при отключении одной ветви - на сигнал при отключении двух ветвей - на сигнал, на запрет форсировки,

при отключении трех ветвей - на аварийный сигнал, при отключении четырех ветвей - проходит местный сигнал на

15

блоке БР комплекта УКБВ.

Использовать слайд ¹ 11

Выпрямительный трансформатор

Выпрямительный трансформатор представляет собой три однофазных трансформатора (типа ОС3П-133/24ВУЗ), собранных в трехфазную группу по схеме U/D с коэффициентом трансформации К=24000/380 В.

Выпрямительный трансформатор предназначен для питания тиристорного преобразователя, системы СУТ, АРВ, расположен он на отм.9.0 м.зала под генератором в районе выводов.

Шкафы системы возбуждения (расположены в пом. РЩБ)

Шкаф А1 содержит аппаратуру, предназначенную для защиты обмотки ротора ТГ от перенапряжений, замыкания на "землю" в одной точке, реле ограничения напряжения и тока возбуждения при форсировке, цепи измерения тока ротора и блок обратной связи.

Шкаф А2 содержит аппаратуру, предназначенную для оперативных переключений в цепях возбуждения возбудителя.

Аппаратура производит:

подключение и отключение источника начального возбуждения; перевод с рабочего тиристорного моста на резервный;

отключение мостов преобразователя от источника питания и от нагрузки.

Шкаф А3 включает в себя две кассеты АРВ и реле-повторители логических команд АРВ.

Шкаф А4 включает в себя осциллограф визуального контроля предохранителей, 2 комплекта УКБВ и реле повторители команд этих устройств.

Шкаф А5 содержит регистратор тока ротора, автоматы питания переменным и постоянным током устройств системы возбуждения, аппаратуру сигнализации.

Защиты системы возбуждения

Защита вращающегося выпрямителя и ротора ТГ от перенапряжений

Использовать слайд ¹ 11,12,13.

Защита от перенапряжений осуществляется срабатыванием разрядников многократного действия FV1, FV2 (типа РА-21) с последующим шунтированием искрового промежутка разрядника контактами Q1. Отключение Q1 происходит после исчезновения перенапряжения.

Защита от коммутационных перенапряжений каждой пары диодов в ветвях вращающегося выпрямителя осуществляется R-C цепочками, включенными параллельно в каждой ветви.

Ограничение напряжения возбуждения при форсировке на уровне двукратной номинальной величины осуществляется действием реле напряжения KV1,KV2 и схемой ограничения напряжения и АРВ.

УКБВ-1000 и работает при перегорании предохранителей в параллельных ветвях вращающегося выпрямителя. Защита действует:

при перегорании одного предохранителя в плече- на сигнал; при перегорании двух предохранителей - на сигнал и запрет форсировки; при перегорании трех и более предохранителей выдается

аварийный сигнал на БЩУ.

Использовать слайды ¹ 12,13.

На бл.4 токовое реле К3 включено на ток фазы А статора. При исчезновении тока возбуждения ток статора возрастает » на 20%, что приводит к срабатыванию реле К3.

Защита ТГ от потери возбуждения

Защита выполнена на токовых реле РТ-40/10, РТ-40/1Д и вводится в

работу через 2 секунды после включения ТГ в сеть. Защита фиксирует одновременное снижение тока ротора и тока питания тиристорного преобразователя. Она выдает сигнал на БЩУ включением Q1 снимает перенапряжения переходного процесса и с выдержкой времени 0,5 сек осуществляет переход на резервный тиристорный мост.

Использовать слайды ¹ 14,15,7,8.

Защита ротора ТГ от перегрузок

Защита действует при перегрузках ротора ТГ, когда ограничитель перегрузки в АРВ не произвел требуемого ограничения тока ротора при форсировке или при длительной (тепловой) перегрузке ротора. Защита, выполненная на реле типа РЗР, защищает ротор ТГ от перегрева при протекании тока в нем больше номинального. Защита

действует в диапазоне допустимых токов ротора:

Ið.íîì<Ip<2Ið.íîì

При превышении током ротора номинальной величины защита действует:

без выдержки времени дает сигнал о перегрузке; с первой интегральной (зависящей от кратности перегрузки)

выдержкой времени дает сигнал на развозбуждение генератора до до Iр.н., запрет форсировки и через 1 секунду (если перегруз продолжится) отключает АРВ; со второй интегральной выдержкой времени действует через

выходные реле резервных защит на отключение ТГ от сети и гашение поля возбудителя.

Использовать слайды ¹ 12,13

При токе ротора больше 2I рот.ном (в случае, если блок ограничения тока ротора в АРВ не ограничил ток ротора на уровне 2I рот.ном) дополнительная защита, выполненная на токовом реле, типа Рт-40/10, мгновенно отключает АРВ и, если превышение тока ротора сверх двукратного номинального сохраняется, через 0,5 сек переключает возбуждение на резервный мост преобразователя.

Защита тиристорного преобразователя

Защита выполнена на быстродействующих предохранителях типа ПНБ5М 380/160А, в цепи каждого тиристора моста, при перегорании которых (хотя бы одного) происходит перевод возбуждения на резервный мост и съем импульсов управления с тиристоров поврежденного моста.

Использовать слайд ¹ 11

17

Защита от замыкания на "землю" в одной точке цепи возбуждения ТГ

Действия защиты (выполненной на реле КЗР-3) основано на принципе наложения на цепи возбуждения ТГ переменного напряжения и измерение величины активного тока этого напряжения, определяемого величиной сопротивления изоляции цепей возбуждения.

Реле КЗР-3 подключено через вспомогательное устройство (фильтр) в положительному полюсу ротора, а щеточным контактом к валу ТГ. При снижении изоляции цепей возбуждения ТГ до величины Rиз=10 кОм, КЗР-3 срабатывает с выдержкой времени 20 секунд на сигнал.

КЗР-3 контролирует изоляцию как на вращающемся и возбужденном ТГ, так и на остановленном.

Возможно ложное срабатывание устройства КЗР-3 при искрении щетки заземления вала турбины на подшипнике ¹ 9 и щетки КЗР на подшипнике ¹ 12.

Использовать слайд ¹ 16.

Защиты выпрямительного трансформатора

Токовая отсечка

Защита выполнена на реле РТ-40.10 и является основной защитой от коротких замыканий в обмотках высокого напряжения выпрямительного трансформатора. Отсечка действует без выдержки времени на выходные реле основных защит блока.

Максимальная токовая защита выполнена на реле РТ-40/2 и является резервной защитой. Она срабатывает при коротких замыканиях на стороне высокого напряжения трансформатора, резервируя действия отсечки. Защита также работает при коротких замыканиях на стороне низкого напряжения трансформатора и с выдержкой времени действует на выходные реле резервных защит блока.

Защита обмотки возбуждения возбудителя и тиристорного преобразователя от токов нагрузки.

Защита вводится на время наладки тиристорного преобразователя при питании его по наладочной линии. Защита выполнена на токовых реле KAA1, КАС1 (типа РТ-40/1Д), включенных в цепи трансформаторов тока тиристорных мостов. Уставка срабатывания защиты 210А (на стороне переменного тока). Защита действует без выдержки времени на отключение автомата ячейки секций CN (ТГ- 1,2) и CG29 (ТГ-3,4).

Блокировки системы возбуждения

Возбуждение не может быть включено при:

отсутствии протока воды в обмотке статора ТГ и воздухоохладителях возбудителя; запрете включения от блокировки заземляющих ножей ТГ.

АГП не может быть включен в работу, если он отключается защитами и их действие на его отключение не снято.

АРВ не может быть введен в работу (ключом SAC1), если он отключился автоматически и действие отключающего фактора не устранено.

После устранения отключающего фактора АРВ необходимо кратковременно (для снятия блокировки) перевести ключ SAC1 в положение "ПДУ" и затем снова переключить в положение "АРВ".

18

При работе на ПДУ и перегорании 2-х предохранителей в одном плече, прохождение команды на увеличение уставки ПДУ не блокируется, но в работу вступает схема ограничения напряжения ротора на уровне Uр.ном. и будет давать команду на развозбуждение генератора до Uр.ном, если напряжение ротора превысит номинальную величину.

Оперативное обслуживание системы возбуждения

Использовать слайд ¹ 11

Предварительный замер изоляции силовых цепей возбуждения

Перед вводом возбуждения в работу необходимо предварительно замерить изоляцию силовых цепей возбуждения мегаомметром 500В. Уровень изоляции относительно "земли" обмотки возбуждения возбудителя, генератора, тиристорных мостов и элементов, гальванически связанных с перечисленным оборудованием (при включенных рубильниках QS5, QS1, QS2) должен быть не ниже 0,5 МОм.

Подготовка к включению возбуждения

После замера изоляции необходимо собрать схему возбуждения включением автоматов и рубильников в шкафах А1,А2,А5 РЩБ и ШТH на отм.12 машзала.

Внешним осмотром убедиться в правильном положении контакторов (после подачи оперативного тока):

контактор начального возбуждения (КМ) отключен, АГП (Q) - отключен,

контактор шунтирования ротора (Q1) - включен.

В шкафу ШРВ проверить надежность подстыковки испытательных блоков SG1, SG2 в токовых цепях ТГ и тиристорного преобразователя.

Проверить рабочее положение накладок SX50,51,52,54 в шк. А5. Накладки должны стоять в положении "Откл".

Включить питание двигателя регистрирующего амперметра переключателем SN50 в шкафу А5. Проверить работоспособность регистратора (заправлен, есть лентопротяжка, перо пишет).

Выбрать рабочий мост преобразователя ключом SAC1 на шк.А2 и сделать соответствующую запись на планшете, находящемся на лицевой панели шк. А2.

Выбрать режим регулирования (АРВ или ПДУ) ключом SAC1 на панели НУ32 БЩУ.

Если на БЩУ горит табло "АРВ отключен", необходимо ввести его в работу поочередным переводом ключа SAC1 в положение "ПДУ" и "АРВ".

Согнать уставку АРВ или ПДУ ключом SA2 на панели НУ32 БЩУ.

Включение возбуждения и подгонка напряжения ТГ к напряжению сети

Убедиться в отсутствии сигналов и неисправностей в системе возбуждения и после достижения номинальной частоты вращения возбудить генератор поворотом ключа SA1 на панели НУ32 БЩУ в полож. "вкл".

19

При срабатывании контактора начального возбуждения (КМ) в обмотку возбуждения возбудителя подается напряжение от сети постоянного тока. При этом напряжение статора генератора поднимается до уровня 15%Uном и далее процесс нарастания напряжения идет по принципу самовозбуждения ТГ. При успешном начальном возбуждении АРВ вступает в работу и за 15 сек (время так называемого "программного возбуждения" определяется настройкой АРВ) устанавливает напряжение, определяемое уставкой АРВ (примерно 80% Uном. ТГ).

При возбуждении на ПДУ нарастание напряжения до уставки ПДУ происходит за 5-6 сек.

По показаниям устройства УКБВ и по осциллографу визуального контроля убедиться в отсутствии пробитых предохранителей вращающегося выпрямителя.

Замерить по вольтметрам контроля изоляции (PV1 и PV2) уровни изоляции обмотки ротора ТГ и обмотки возбуждения возбудителя по следующим формулам:

ãäå:

Rвн - внутреннее сопротивление вольтметра, указанное на шкале.

шкала U

400 Â

500 Â

600 Â

Râí:

78,1 êÎì

102 êÎì

122,4 êÎì

Подгонка напряжения ТГ при синхронизации и регулировании реактивной мощности ТГ в сети

Синхронизировать генератор с сетью можно одним из 2-х способов: автоматическая точная синхронизация ручная точная синхронизация.

При автоматической точной синхронизации ключ выбора режима регулирования напряжения SAC1 должен стоять в положении "АРВ". Автосинхронизатор включается переводом ключа SS2 на панели НУ32 БЩУ в положение "Д" или "АСУТ". В обоих случаях одновременно с командой на включение автосинхронизатора проходит команда на ввод в работу блока подгонки уставки напряжения (ПУН) в АРВ.

ПУН начинает подгонять напряжение ТГ к напряжению сети и на время подгонки блокирует подачу импульса на включение выключателя ТГ от автосинхронизатора. После завершения подгонки загорается лампа над ключом SA2 - сигнал "уставка подогнана" и снимается блокировка на включение выключателя.

При возбуждении на ПДУ возможна только ручная синхронизация, т.к. ПДУ не имеет блока автоматической подгонки напряжения.

При ручной точной синхронизации ключ SAC1 может находиться в положениях АРВ или ПДУ, ключ SS2 должен находится в положении "отключено", при этом автосинхронизатор не включается и, соответственно, не подается команда на ввод в работу блока ПУН (при возбуждении на АРВ).

Подгонка напряжения ТГ к напряжению сети осуществляется вручную ключом SA2. Величины напряжений сети и ТГ фиксируются визуально по приборам. При ручной синхронизации сигнал "уставка подогнана" не выдается.

Использовать слайды ¹ 17.

1

Цели обучения

После изучения данного пособия обучаемые смогут: объяснить принцип построения электрической схемы собственных нужд;

объяснить принцип резервирования электрической схемы собственных нужд; назвать конструктивные элементы трансформаторов.

Объяснить принцип организации питания схемы собственных нужд, ее резервирования, устройство и назначение конструктивных элементов трансформаторов СН.

2

Введение

Особенности выполнения схем питания собственных нужд АЭС тесно связаны с технологическим циклом производства электроэнергии на АЭС с различными типами ядерных реакторов. На блоках Бал.АЭС применена технологическая схема с водо-водяными реакторами (ВВЭР). Исходя из этого и выбрана электрическая схема питания шин собственных нужд.

Нормальная работа, пуск, останов, аварийное расхолаживание реакторных установок обеспечиваются многочисленными механизмами поэтому к схемам питания приводов механизмов предъявляются повышенные требования над¸жности.

Основным напряжением, применяемым в схемах собственных нужд, являются 6.0кВ (для электродвигателей мощностью более 200кВт) и 0,38/0,23 кВ для остальных электродвигателей и освещения.

Назначение трансформаторов СН и РТСН

В зависимости от требований над¸жности электроснабжения потребители собственных нужд АЭС разделяются на три группы.

Первая группа - потребители, требующие повышенной над¸жности электроснабжения, не допускающие перерыв питания более чем на доли секунды во всех режимах, включая режим полного исчезновения напряжения переменного тока от рабочих и резервных трансформаторов собственных нужд и требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реакто-ра.

К этой группе относятся: КИП реактора и его систем, автоматика защиты реактора, привода быстродействующих клапанов, некоторые системы дозиметрии, часть аварийного освещения.

Вторая группа - потребители, требующие повышенной над¸жности электроснабжения, не допускающие перерыв питания на время, определяемое условиями безопасности, аварийного расхолаживания ( десятки секунд ) и требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реактора.

К этой группе относятся: механизмы обеспечивающие аварийное расхолаживание реактора и локализацию аварий в различных режимах, включая максимальную проектную аварию (МПА). Сюда же относятся механизмы, обеспечивающие охлаждение ГЦН, часть нагрузки спецвентиляции и аврийного освещения, часть потребителей турбоагрегатов, от которых зависит их надежная остановка и сохранность при аварийном обесточивании.

Третья группа-потребители, не предъявляющие повышенных требований к над¸жности электроснабжения, допускающие перерывы питания на время автоматического ввода резерва (АВР) и не требующие обязательного наличия питания после срабатывания АЗ реактора.

К этой группе относятся: большая часть нагрузки СН обеспечивающей основной техно-логический процесс энергоблока, в том числе приводные электродвигатели ГЦН, механизмы допускающие перерыв питания на время действия АВР и на время отключения короткого замыкания. Третья группа потребителей на АЭС идентична обычным потребителям первой категории по правилам устройства электроустановок и называется также потребителями нормальной эксплуатации.

В режиме нормальной эксплуатации для потребителей собственных нужд АЭС первой, второй и третьей групп предусматривается питание от рабочих трансформаторов с.н.(ТСН), а в случае их отключения-от резервных трансформаторов с.н.(РТСН), связанных с сетью энергосистемы.